BIM技術在裝配式建筑設計中的應用實踐

朱明照 傅強

摘 要：裝配式建筑深化設計具有精細化、高協(xié)同度、低容錯率的特點，需要引入BIM技術以提高整體效率。以成都錦豐新城裝配式整體剪力墻住宅項目為例，提出BIM在裝配式建筑深化設計的應用難點，通過制定標準、軟件開發(fā)解決難題，并在項目深化設計中進行具體BIM應用，取得了良好效果。

關鍵詞：BIM技術；裝配式；建筑設計；應用實踐

1 導言

BIM（buildinginformationmodel，即：建筑信息模型）技術是對建筑物物理實體與功能特性的數字化表達，集成了建筑項目全生命周期從建筑設計到運營維護的各種相關信息的工程數據模型，實現(xiàn)不同階段、不同部門的數據傳遞和共享，具有完備性、關聯(lián)性、一致性的特征。隨著BIM技術的不斷完善和中國建筑業(yè)的蓬勃發(fā)展，BIM技術因應用于建筑工程領域的先進性、適用性和高效性而受到工程師、承包商和業(yè)主的廣泛關注和認可。近年來我國裝配式建筑迅猛發(fā)展，新型建造方式需要各專業(yè)間高度協(xié)調配合，各個階段有機銜接，管理也更為精細嚴格，BIM技術為裝配式建筑項目提供一個協(xié)調工作的平臺，提高工作效率，減少設計錯誤，避免返工作業(yè)，降低工程成本，成為推動建筑工業(yè)化可持續(xù)發(fā)展的必然要求。

2 基于BIM技術裝配式建筑設計分析

2.1 基于BIM模型的工業(yè)化建筑資源庫的建立

將BIM技術應用于裝配式建筑的設計環(huán)節(jié)，工業(yè)化建筑資源庫的建立和完善十分必要，資源庫囊括了部件庫、部品庫、土建構件庫以及機電設備庫等多方面的內容。在BIM模型中包含了大量的建筑物設計信息，通過信息的應用可以輕松的生成的建筑工業(yè)化生產所需各類部品、部件或是構件的數據表單。因此，通過BIM技術可以對工業(yè)化建筑各構件和部品的拆分，從而更加全面清楚的掌握各部件、部品的標準尺寸和形狀特征，為設計、生產和施工提供更大的便利?；贐IM技術的資源庫還可以將建筑材料庫、家具庫以及預制構件庫納入其中?；贐IM技術的建筑工業(yè)化設計是裝配式建筑工程建設的基礎性工作，通過資源庫的建立能夠為設計工作提供更加詳實的數據信息。

2.2 裝配式建筑設計的BIM數據鏈接技術

在裝配式建筑設計的過程中，通過BIM模型的構建能夠實現(xiàn)建筑、結構等專業(yè)信息的集成和共享，相較于傳統(tǒng)二維設計，基于BIM技術的設計模式能夠實現(xiàn)設計的可視化表現(xiàn)，使建筑建造相關各方可以更加清晰、直觀的了解項目的具體內容，從而實現(xiàn)項目設計質量的有效提升。此外，BIM設計具備標準的資源庫，通過BIM數據鏈接技術，可以在裝配式建筑設計、生產、運輸、裝配以及全生命周期中管理中實現(xiàn)信息的流暢傳遞，避免出現(xiàn)信息錯誤或是丟失的情況。由此可見，BIM數據鏈接技術對于裝配式建筑設計的現(xiàn)代化發(fā)展具有十分重要的推動作用。基于BIM模型的數據具有良好的統(tǒng)一性和關聯(lián)性，可以實現(xiàn)裝配式建筑不同建造階段數據信息的有效傳遞和高效利用。在上下游信息有效傳遞的情況下，通過下游接收信息后反饋的信息可以對上游的工程活動進行有效的控制，這對于裝配式建筑全生命周期的管理來說意義重大。為了提升數據傳遞的效率，要結合個設計專業(yè)的具體需求對BIM數據的創(chuàng)建進行適當調整，如此就可以極大的減輕數據處理的工作量，避免錯誤的發(fā)生。不同的設計專業(yè)可以結合自身工作的特點各自完成模型設計，避免模型的過多重復。在機電專業(yè)模型創(chuàng)建的過程中，可以通過模型鏈接的方式進行數據傳遞。需要注意的是，在進行內部鏈接時，要對覆蓋/附著關系進行明確，因為一旦進行后期調整，就會導致設備專業(yè)中心文件失去的建筑鏈接文件上依附的所有設備和尺寸標準失去主體，無法標注需要的數據。通過上述論述可知，基于BIM技術搭建建筑工業(yè)化的信息管理平臺，可以實現(xiàn)數據信息在不同生產和設計階段的傳遞，促進裝配式建筑設計的協(xié)同作業(yè)，最大程度的降低錯誤發(fā)生的風險。

3 BIM技術在裝配式建筑設計中的應用

BIM技術有著其不可替代的優(yōu)點，在裝配式建筑設計中也發(fā)揮著重大的作用，但是依然有很多人對BIM技術持有懷疑的態(tài)度，這是目前BIM技術想要全面進入裝配式建筑設計工作中的最大阻礙。文章給出了一些應用實踐，目的在于激勵人們去嘗試這種新技術。

3.1 構件拆分

將結構分析模型導入Revit形成的Revit結構模型，這其中需要導入的內容包含構件的界面輪廓、材質和鋼筋信息，而且在導入前需要進行局部修正，然后再修正的基礎之上對構建進行合理拆分。構建拆分需要注意需要對結構模型進行全面剖析，利用可視化編程實現(xiàn)結構模型中各部件和零件進行拆分，也需要把多個零件形成組件完成構件拆分。在進行拆分的過程中，要注意拆分前的計算步驟，根據建筑物的實際情況進行有層次地拆分工作，不能只按照主觀想法進行拆分。相關工作人員應該柱、樓板、墻板的拆分原則分別實現(xiàn)各類構件的拆分，要知道不同零件的拆分方式和注意事項都是不一樣的。對于構建拆分工作而言，這種細節(jié)方面的東西是至關重要的，決不能容忍錯誤的發(fā)生，以免造成不可挽回的失誤。

3.2 鋼筋創(chuàng)建

根據構件中鋼筋的構造要求和拆分原則建立構件中鋼筋布置的程序流程，充分利用二次開發(fā)的程序調用，總結出鋼筋相關參數信息的形成規(guī)律，并在這個規(guī)律的基礎知識，合理地將鋼筋布置規(guī)則應用于預制構件上。以預制梁為例預制梁的鋼筋布置規(guī)則包括以下幾點：①縱筋在梁跨中后澆段中斷開后澆段甩出長度為滿足套筒安裝的確定尺寸；②梁端要取最大值，以確定箍筋加密區(qū)的范圍，而剩余梁段則為非加密區(qū)。

3.3 埋件布置

從上文中可知，BIM技術在裝配式建筑設計中的拆分原則，同樣的，在拆分原則的指導下，在進行預制構件埋件布置的時候，也需要進行合理的編輯。例如，在進行梁柱埋件的時候，要使用本身就含有埋件的內嵌式梁柱，但是這里需注意的是，梁柱、木板中的鋼筋吊鉤環(huán)依然需另外進行形狀設計和設置，因為它需根據建筑物的結構和形狀進行調整，這樣才能使得建筑結構合理科學。另外，在進行預制柱埋件時，需建立專門的預制柱族進行布置。首先要將預制柱上，墻與柱連接的位置設置成相應的鋼板的高度，且要設置確切的參數，且在模型搭建中，要不斷根據建筑結構對此進行合理調整，以求使參數符合建筑模型的要求，為求更高的工作效率，工作人員需將參數關聯(lián)為全局參數，這樣就能從整體觀察參數的合理性，且觀察建筑結構的科學性，是非常有必要的。綜上所述，BIM技術在裝配式建筑設計上的應用范圍是非常廣的。除了拆分構件、創(chuàng)建鋼筋之外，還能夠實現(xiàn)合理的埋件布置。這三項是裝配式建筑設計的重點所在，關系著裝配式建筑在后期施工中的可行性與否。從這個角度來看，BIM技術在裝配式建筑設計方面是起到靈魂性的作用的，引導了更高質量、更快速度的裝配式建筑模型的建立，也是給后期裝配式建筑建設打下了好的基礎。因此建筑單位為了提高其裝配式建筑質量，BIM技術的使用是值得考慮的。

4 結語

綜上所述，BIM裝配式建筑設計、結構模型拆分以及現(xiàn)場建造的過程中都能夠發(fā)揮出巨大的作用。BIM技術三維模型的參數化設計實現(xiàn)了裝配式建筑設計的可視化，有效的提升了模型拆分和深化設計的質量，為預制構件的生產加工提供了極大的便利。加強對BIM技術在裝配式建筑設計中應用的研究，能夠推動建筑設計生產模型和管理理念的創(chuàng)新，進一步促進建筑產業(yè)的工業(yè)化發(fā)和信息化發(fā)展。

參考文獻：

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